Kürzlich hat das Institut für Mechanik der chinesischen Akademie der Wissenschaften mit Forschern im In- und Ausland zusammengearbeitet, um neue Fortschritte bei der Anti-Aging von Glasmaterialien zu erzielen, und realisierte zum ersten Mal experimentell die extrem jugendliche Struktur eines typischen metallischen Glass in einer ultra-schnellen Zeitskala. Die damit verbundenen Ergebnisse trägt den Titel Ultrafast Extreme Rejuvenation von Metallic -Brillen durch Schockkomprimierung, veröffentlicht in Science Advances (Science Advances 5: EAAW6249 (2019)).
Das metastabile Glasmaterial hat eine spontane Alterung zum thermodynamischen Gleichgewichtszustand und gleichzeitig wird es von Verschlechterungen der Materialeigenschaften begleitet. Durch den Eingang der externen Energie kann das alternde Glasmaterial jedoch die Struktur verjüngen (Verjüngung). Dieser Anti-Aging-Prozess trägt einer Hand zum grundlegenden Verständnis des komplexen dynamischen Verhaltens von Glas bei. Andererseits ist es auch für die technische Anwendung von Glasmaterialien förderlich. In den letzten Jahren wurde für metallische Glasmaterialien mit breiten Anwendungsaussichten eine Reihe struktureller Verjüngungsmethoden vorgeschlagen, um die mechanischen und physikalischen Eigenschaften der Materialien effektiv zu steuern. Alle früheren Verjüngungsmethoden funktionieren jedoch auf niedrigeren Stressniveaus und erfordern eine ausreichend lange Zeitskala und haben daher große Einschränkungen.
Forscher, die auf der Doppelzielplatten-Impact-Technologie des leichten Gaspistolengeräts basieren, stellten fest, dass das typische metallische Glas auf Zirkoniumbasis schnell auf ein hohes Niveau in etwa 365 Nanosekunden verjüngt wurde (eine Millionstel der Zeit, die eine Person benötigt, um ein Auge zu blinken). Enthalpie ist extrem ungeordnet. Die Herausforderung dieser Technologie besteht darin, mehrere Einzelpulsbeladungen und transientes automatisches Entladen auf metallisches Glas anzuwenden. Gleichzeitig steuert die Aufprallgeschwindigkeit des Flyers das Metall die schnelle Verjüngung von Glas „Gefriert“ auf verschiedenen Ebenen.
Forscher haben eine umfassende Studie über den ultraschnellen Verjüngungsprozess von Metallicglas aus den Perspektiven der Thermodynamik, der mehrskaligen Struktur und der Phononendynamik „Bose Peak“ durchgeführt, die zeigen, dass die Verjüngung der Glasstruktur aus Nano-Skala-Sammelstücken stammt. Freies Volumen, das durch den Modus „Scherübergang“ induziert wird. Basierend auf diesem physikalischen Mechanismus wird eine dimensionslose Deborah-Zahl definiert, was die Möglichkeit der Zeitskala der ultraschnellen Verjüngung von metallischem Glas erklärt. Diese Arbeit hat die Zeitskala für die Verjüngung metallischer Glasstrukturen um mindestens 10 Größenordnungen erhöht, die Anwendungsfelder dieser Art von Material erweitert und das Verständnis der Menschen für die ultraschnelle Dynamik von Glas vertieft.
Post-Zeit: Dezember 06-2021